Powerson UPS QIA 知识库(2)

一般UPS后备时间设计值为5-10分钟，但由于用户实际使用总会留有一定功率余量。实际后备时间会大于额定值，但要注意后备时间会受下列因素影响。

① 负载大小

负载大小与后备时间不成线性关系，负载从满载减到半载，后备时间可增加1.5倍以上。 ② 电池寿命

电池寿命一般可达3-5年，这取决于使用条件。充放电状况、使用环境都影响寿命。同时要注意长期储存而缺乏维护或使用中只充不放都影响电池寿命。 ③ 温度

温度高放电时间长，温度每降低一度将损失百分之一以上的后备时间。 11、噪声

噪声分音频噪声和电气噪声

后备式UPS由于功率较小，而且逆变器仅市电异常情况下才工作，音频噪声问题并不突出，而在线式UPS由于采用技术不同，音频噪声相差很大，大的可达60dB以上，小的优于45dB，几乎听不到任何噪声。噪声反映UPS技术水平。

高频超小型在线式UPS音频噪声很低，一方面由于IGBT采用，逆变频率高达20KHz，另一方面整机效率高，风冷功率小。

电气噪声，主要指传导干扰和辅射干扰，这是UPS最重要指标之一。由于UPS内部的功率电路工作于开关方式，会产生噪声，如果抑制不好会造成负载无法正常工作，电脑网络速度变慢，通讯错误等。

电气噪声要符合GB9254-88《信息技术设备的无线电干扰极限值和测量方法》A级或B级，进入家庭使用应符合B级。

在选用国产UPS应选用国家认可或行业认可的产品，进口产品也可参照国外标准，如CE、FCC。要注意尤其在选用延时或外接电池的UPS时，应选用厂方设计的产品，一般由经销商改制的机器往往电磁兼容问题较严重，谨慎选用。 12、静态开关

UPS培训演示 13、UPS的常见结构形式

现在有许多类型的UPS没有采用普通在线式或后备式工作方式，而采用以下工作方

式：

① 无旁路在线式结构

这种结构的UPS工作于在线式方式，但去除了后备供电回路。

在线式UPS没有旁路时，当电源发生故障或初级电源（逆变器）失灵时它不提供后备电源。这种UPS在电源掉电时没有切换时间，故它也被称为在线式UPS。小型和大型计算机的大容量UPS从不采用这种类型的UPS，但是这种设有后备电源支路在不成熟的PC市场中还没有被清楚地意识到，所以这种UPS也是少量市场。后备在线混合式UPS的设计是在其基础上派生出来的。 ② 后备大线混合式结构

后备在线混事式UPS是对无旁路在线式UPS设计的改进。它改变了充电器和电池的连接，并增加了直流/直流变换器（DC/DC）：

同后备式UPS一样，当交流电源断电时DC/DC变换器接通，它的电池充电器较小，这种UPS当交流断电时不需切换时间。同无旁路式UPS一样，该UPS 的逆变器是供电的必经通道，一旦它失效，也就不能供给后备电源了。对这种UPS的最大误解是认为它的初级电源一直处于在线状态，而实际上，电池到输出的通路只是半“在线的”（逆变器），另一半（DC/DC变换器）只在后备方式时才工作。注意同普通型后备式或在线式UPS的设计不同，这种UPS当初级电源发生故障时，它没有完全独立的后备电源供电通路。这种结构主要在Unison Power、Exide Personal Powerware 等UPS中。 ②后备——铁磁式结构

这种UPS特别之处是它有一个三绕组的特殊变压器。初级电源通路：交流输入——转换开关——变压器——输出。电源断电时，转换开关断电，逆普器接通负载。

它的逆变器平时处于后备状态，当停电时转换开关断开，由它供电提供输出。该UPS的变压器特殊在它的“铁磁共振”能力，它能起到稳压及对电压波形整形的作用。它对交流电源瞬变值的隔离作用和任何滤波器一样有效，甚至更好，但是铁磁变压器本身会使输出电压严重变形失真，这可能比用简单的交流电连接方式更糟。这种UPS从本质上来说属于后备式UPS，但铁磁变压器的效率低，它会产生大量的热量。BEST Ferrups是这种UPS的典型代表。

后备——铁磁式UPS系统通常被认为是在线式UPS，虽然它具有转换开关，逆

变器处于后备操作状态，交流输入电发生故障，进入逆变有转换时间。 ③在线互动式UPS

在线互动式UPS的电池到交流转换器（逆变器）和输出总是连通着的： 这种在线互动式设计当交流输入电源正常时，逆变器反相工作给电池充电，停电时转换开关断开，电池提供输出。同后备式UPS相比，由于该UPS的逆变器和输出总是处于连通状态，因而它能对电源起到滤波及削波作用。逆变器还是有稳压、调压作用，否则电压过低会强迫UPS切换到电池供电方式，因而这种UPS在电源质量很差的地方照样能正常运行。逆变器的设计使得即使它发生故障，仍然能由交流输入电源直接提供输出，消除了“一处失灵，全局崩溃”的隐患，有效地提供了两个独立的电池通道。应该说在线互动式UPS效率很高因而很可靠，同时它具有很优越的电源保护功能，APC Smart UPS 和BEST Fortress 属于这种类型的UPS。 14、后备式UPS

后备式不间断电源OFF LINE UPS（back-up UPS），是一种结构简单，运行可靠性高的后备电源系统，它一般由逆变器、充电器、交流稳压器AVR、EMI电源滤波器、切换开关等构成。当市电正常时，市电经过输入EMI电源滤波器，交流稳压器AVR，通过切换开关，由输出EMI电源滤波器输出并以后备电池充电；当市电异常时，启动逆变器，转换开关转向逆变器。 15、铁磁谐振式UPS

这是一种利用铁磁谐振式稳压变压器原理设计的后备式不间断电源，在市电和后备供电转换过程中，由于谐振回路的储能，可以做到不间断，即没有转换时间，这是在线式UPS优点，所以这种UPS也称准在线式。 16、在线式ON LINE UPS

单相在线式目前有两种典型的形式，传统在线式和高频超小型在线式。

不论何种形式，其基本工作原理是一样的。市电交流电经过整流变成直流，再由逆变器逆变成高质量的交流电，当市电异常没有能力经整流向逆变器供电时，由后备电池补充或取代，保证对输出毫无影响。在线式UPS有个旁路开关，当负载过大或其它原因逆变器没有能力向负载供电时，旁路开关就切换到旁路状态由市电向负载供电。

在正常运行时，UPS的输出由逆变器提供与其输入的市电质量无关，而且在市电和后备供电双向转换过程中，不存在间断，或者说转换时间为零。

17、市电异常

研究显示交流电压过低是电源干扰最常见的形式。这可分为四类，每一种形式对用户设备的影响结果都不一样。这四种形式是：

① 电压中断

从原则上说，交流电源完全中断是电压过低最易理解的一种形式，它对用户设备的影响是显而易见的。这种情况下，UPS提供有限的后备电源供电时间。 ② 电压下陷

这种瞬态交流电压过低现象持续时间不超过几秒钟，它是电源最常见的问题。用户设备可能会瞬间“饿死”并失灵、崩溃或复位。 ③ 电压过低

任何地方都可能发生电压持续几分钟到几天过低的现象。虽然有些地方出现的比较少，有 的地方可能电压连续几年很正常，突然发生电压降低现象。长时间电压降低是非常挠头的问题，因为不同于电压中断，电压中断电力公司至少能很快纠正问题。实际上可能由于电力短缺，为了节电电力公司故意降低电压的。

除了节电而降低电压外，电压下降还可能是由于电力设备损坏或用户负载过大引起的。当由于电气故障而造成电力设备损坏时，电力公司有能力通过专用线路为用户供电，专用线路可能电压调整不当或有些额外负载造成供电电压不足问题。通常电力公司在数小时或数天内纠正这类问题。

电压由于负载过大而下降最可能是气温过高大量使用空调所致，通常很难预告知道某地会发生这种情况。

电压过低和电力中断对于商业运行的影响不一样，未受保护的计算机在这种低压下运行很不稳定，还可能复位，而电灯和周围其它设备还能勉强运行。商业用户要求在电压降低的情况下计算机仍能连续正常运行。

大多数UPS对电压降低和电压中断的反应是一样的，UPS切换到电池供电状态，电池保持系统运行一段时间以防数据掉电丢失。然而在电压降低过程中，用户要求设备能一直连续运行，不仅仅是为防数据掉电丢失作准备。这也是智能升压最基本的特征。

④ 线电压长期过低

有些地方电压一直都很低，它可能是电力系统设计错误，电力公司的错误或其它

用户不可控的因素造成的。有些地方用户抱怨会促使电力公司采取修正措施。长期电压过低和电压过低一样，造成设备失灵、崩溃和复位，许多UPS频繁切换到电池供电，电池寿命也因此大大下降。 18、UPS分类的新标准

由于经济利益的驱使，有些厂家的宣传用户对UPS分类十分模糊（例如有的厂家将UPS说成频率变换器）。新标准IEC（国际电工委员会）62040-3和等效的欧洲标准ENV50091-3已经明确了UPS的分类。UPS的分类标准应该根据其结构和运行原理来定义。新标准将UPS分为三类：

（1） 被动后备式（passive standly）

被动后备式UPS的定义：逆变器是并联连接在市电与负载之间，仅简单地作为备用电源使用。因此，判定UPS是否为被动式UPS可依据以下两点： a、

市电池正常时，负载完全而且是直接地由市电供电，逆变器不做任何电

能变换，蓄电池由独立的充电器供电。 b、

当市不正常时，负载完全由逆变器提供能量。

（2） 在线互动式（line-interactive）

在线互动式UPS的定义：逆变器是并联连接在市电与负载之间，仅起后备电源的作用，逆变器同时作为充电器给蓄电池充电。通过它的可逆运行方式，它与市电相互作用，因此被称为“互动式”。因此，判定UPS是否为在线互动式UPS可依据下述两点： a、

市电正常时，负载由经改良后的市电供电，同时逆变器作为充电器给蓄

电池充电。此时，逆变器起AC/DC变换器的作用。 b、

市电故障时，负载完全由逆变器供电，此时，逆变器起DC/AC变换器的

作用。

由此可知，带输出变压器或不带输出变压器的自动调压式（即所谓的三端口）和DELTA变换式（特殊的三端口）UPS均属于“在线互动式”UPS。

（3） 双变换式（double conversion）

双变换式UPS的定义：逆变器是串联连接在交流输入与负载之间，电源通过逆变器连续地向负载供电。因此，无论市电正常与否，只要负载始终100%由逆变器供电就是双变换式UPS。在DELTA变换式UPS中，尽管存在两个变换器，但

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